Effetti della tES Combinata con l'Allenamento della Marcia CMDT sulla Cognizione, l'Attività Corticale, l'Eccitabilità dei Motoneuroni Spinali e le Prestazioni Motorie negli Individui con Ictus

L'ictus è un evento neurologico improvviso che rappresenta una delle principali cause di morte e disabilità. Un flusso sanguigno compromesso e un apporto di ossigeno insufficiente portano alla morte delle cellule neuronali in seguito all'ictus. Inoltre, l'elettroencefalografia ha dimostrato una diminuzione delle bande di potenza ad alta frequenza (alfa e beta) e un aumento delle bande a bassa frequenza (theta e delta). Un aumento della frequenza delta è correlato negativamente con la cognizione, mentre un aumento delle bande ad alta frequenza è correlato con un miglioramento del recupero motorio e della cognizione. Inoltre, la spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso (fNIRS), che è una neuroimmagine non invasiva, può monitorare i miglioramenti dell'attività corticale attraverso cambiamenti nel flusso sanguigno cerebrale e nel consumo di ossigeno.

In seguito all'ictus, alterazioni dell'attività corticale tra l'emisfero ipsilesionale e quello controlaterale influenzano il livello spinale poiché portano ad un aumento dell'eccitabilità dei motoneuroni spinali. Un aumento dell'eccitabilità dei motoneuroni spinali è probabilmente dovuto a un controllo anomalo dalla corteccia al midollo spinale attraverso le vie discendenti. Inoltre, l'iper-eccitabilità dei motoneuroni spinali è associata alla spasticità post-ictus. Tuttavia, i meccanismi esatti della spasticità post-ictus rimangono poco chiari. Possibili cause includono uno squilibrio nella regolazione delle vie discendenti, un'elaborazione intramidollare anomala e un'alterata viscoelasticità muscolare. I cambiamenti nell'eccitabilità dei motoneuroni spinali possono essere valutati utilizzando il riflesso di Hoffmann (riflesso H).

Le compromissioni motorie successive all'ictus influenzano le attività della vita quotidiana (ADL); inoltre, i deficit cognitivi sono comunemente osservati negli individui post-ictus e possono limitare il recupero motorio e funzionale e ridurre l'efficacia della riabilitazione. Queste compromissioni influenzano sia le attività a compito singolo che a doppio compito, in particolare le prestazioni deambulatorie e aumentano il rischio di cadute negli individui con ictus. Negli ultimi anni, la combinazione di approcci bottom-up e top-down ha mostrato un maggiore potenziale nel promuovere la plasticità neurale e nel migliorare il recupero motorio rispetto all'approccio singolo. Gli approcci bottom-up si riferiscono a riabilitazioni che agiscono a livello fisico e si aspettano cambiamenti a livello del sistema nervoso, mentre l'approccio top-down induce cambiamenti a livello corticale per indurre variazioni nella funzione motoria o a livello fisico. La stimolazione cerebrale non invasiva (NIBS) è un approccio top-down che migliora la plasticità neurale e media il riapprendimento motorio nelle condizioni neurologiche. La stimolazione elettrica transcranica (tES) è una delle NIBS, e le tecniche tES più comuni sono la stimolazione transcranica a corrente diretta (tDCS) e la stimolazione transcranica a corrente alternata (tACS). Sia tDCS che tACS differiscono nelle loro forme d'onda. La tDCS eroga una debole corrente continua con effetti specifici per polarità, mentre la tACS migliora la plasticità neurale e le onde cerebrali endogene con specificità di frequenza. Una recente revisione ha dimostrato l'efficacia della tDCS nel miglioramento della funzione motoria, delle abilità funzionali e della funzione cognitiva. Inoltre, un precedente studio ha dimostrato un miglioramento nella funzione cognitiva e nelle ADL dopo aver combinato 2mA di tDCS con l'allenamento CMDT. Tuttavia, la quantità di evidenze sugli effetti della tACS è molto inferiore a quella per la tDCS, poiché ha iniziato solo recentemente a suscitare interesse. La frequenza utilizzata negli studi tACS segue principalmente l'associazione tra onde cerebrali e funzione. Una precedente revisione ha mostrato che la tACS gamma migliora le prestazioni cognitive, la memoria di lavoro e il pensiero logico. In una popolazione sana, un precedente studio ha dimostrato che l'applicazione di gamma-tACS sull'M1 migliorava significativamente la velocità e l'accelerazione in un compito visuomotorio; tuttavia, questo miglioramento non è stato riscontrato con la beta-tACS. Per fornire evidenze degli effetti della tACS nella popolazione con ictus e per identificare quale tipo di stimolazione elettrica transcranica sia più appropriata per la riabilitazione post-ictus, un confronto tra tDCS e tACS è necessario. Entrambe le tecniche tES saranno combinate con la fisioterapia convenzionale per 12 sessioni (3 giorni/settimana per 4 settimane). La tES sarà somministrata per 20 minuti, seguita da fisioterapia convenzionale (1 ora) e allenamento della deambulazione a doppio compito cognitivo-motorio (30 minuti). L'attività corticale sarà valutata mediante EEG e fNIRS. La potenza spettrale assoluta di ciascuna banda di frequenza (alfa, beta, delta e theta) sarà analizzata. I dati emodinamici saranno analizzati per rappresentare i cambiamenti del flusso sanguigno cerebrale dopo l'intervento. Il rapporto Hmax/Mmax dal flessore radiale del carpo e dal soleo sarà registrato per rappresentare i cambiamenti nell'eccitabilità dei motoneuroni spinali. La valutazione Fugl-Meyer per gli arti superiori e inferiori e il test Timed Up and Go saranno utilizzati per rappresentare gli outcomes clinici della funzione e della prestazione motoria. I potenziali evento-correlati (ERP) registrati durante il test di Stroop colore-parola e il test 2-Back saranno valutati insieme al Montreal Cognitive Assessment (MoCA) in versione thailandese. Inoltre, i dati comportamentali, come il tempo di risposta e l'accuratezza, saranno raccolti e analizzati per rappresentare la cognizione. Per le prestazioni deambulatorie, l'interferenza da doppio compito o il costo del doppio compito saranno calcolati dalla deambulazione a doppio compito. Tutti gli outcomes saranno valutati al basale, post-intervento, al follow-up di 1 mese e al follow-up di 3 mesi.